JP2013169900A - 車両駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】左右に配置された車軸と、車軸間の差動を許容する差動機構13と、差動機構13に対して外周側に配置され、リヤ側電動機からの動力を差動機構13に入力する駆動ギヤ14と、差動機構13と駆動ギヤ14とを締結する締結部材15と、を備え、キャリア25の外周端部、及び駆動ギヤ14の内周端部には、キャリア25と駆動ギヤ14とをスプライン嵌合させるスプライン結合部が設けられている。
【選択図】図3
Description
そして、差動機構と駆動ギヤは、差動機構の取付片と駆動ギヤの取付片とを、軸方向で突き合わせた状態で、ボルト等の締結部材により固定されている。これにより、駆動ギヤの駆動力は、各取付片との間での摩擦力や、締結部材へのせん断力としてキャリアに伝達されるようになっている。
しかしながら、上述した特許文献1の構成にあっては、ピニオンギヤを支持する軸受部と、締結部材により締結される取付片と、がキャリアの同一周上において位相を異にして配置されているため、取付片に設置できる締結部材の本数には限界がある。
これに対して、締結部材自体のサイズを大きくして締結力を高めることも考えられる。ところが、駆動ギヤの歯底肉厚を確保し、かつサンギヤの外径を縮小することなく、締結部材のサイズのみを大きくするのには限界があり、何れにしても十分な締結力を確保することができないという問題がある。
また、締結部材のサイズや本数等を確保する必要がないので、締結部材の配置スペースを確保する必要がない。そのため、軽量化、及びコンパクト化を図った上で、駆動入力部材とキャリアとを強固に組み付けることができる。
これに対して、本発明の構成によれば、各キャリア部材の雄スプラインが、駆動入力部材の雌スプラインのうち軸方向両端部でスプライン嵌合しているため、上述した駆動入力部材の径方向への倒れ込みを規制できる。これにより、駆動入力部材と駆動源との間等における噛み合いにずれが発生するのを抑制し、ずれの発生による強度や耐久性低下、音や振動の発生等の悪影響が及ぶのを抑制できる。
図1は車両のレイアウトを示す概略構成図である。
図1に示す車両1は、例えば4WDハイブリッド車両であって、フロント(FR)側に配設されて内燃機関2及びフロント側電動機3が直列に接続された駆動ユニット4と、リヤ側に配設されて車軸11,12を駆動させるリヤ側電動機(駆動源)5と、を備えている。
駆動ユニット4には、オートマチックトランスミッションやCVT等のトランスミッション7が接続され、このトランスミッション7を介して駆動ユニット4の動力が前輪Wfに伝達される。一方、リヤ側電動機5には、車両駆動装置8(以下、単に駆動装置8という)が一体で取り付けられ、この駆動装置8を介してリヤ側電動機5の動力が後輪Wrに伝達される。
図2〜5に示すように、本実施形態の駆動装置8は、左右の車軸(第1駆動軸、及び第2駆動軸)11,12に対して両車軸11,12間の差動を許容しつつ、その回転動力を伝達するものである。具体的に、駆動装置8は、上述した左右の車軸11,12と、各車軸11,12間の差動を許容する差動機構13と、差動機構13に対して径方向の外側に配置され、リヤ側電動機5からの動力を差動機構13に入力する駆動ギヤ14と、差動機構13及び駆動ギヤ14を締結する締結部材15と、を備えている。なお、以下の説明では、車軸11,12の軸方向を単に軸方向、軸方向に直交する方向を径方向、軸方向回りに周回する方向を周方向という。
差動機構13は、サンギヤ21,22及びピニオンギヤ23,24をそれぞれ2つずつ有する、いわゆるダブルピニオン・ダブルサン式差動機構である。具体的に、差動機構13は、右車軸11に固定されたR側サンギヤ(第1サンギヤ)21と、左車軸12に固定されたL側サンギヤ(第2サンギヤ)22と、R側サンギヤ21に噛合するR側ピニオンギヤ(第1ピニオンギヤ)23と、L側サンギヤ22及びR側ピニオンギヤ23に噛合するL側ピニオンギヤ(第2ピニオンギヤ)24と、R側ピニオンギヤ23及びL側ピニオンギヤ24を自転可能に支持するキャリア25と、を備えている。
そして、R側ピニオンギヤ23におけるギヤ部33の左端部と、L側ピニオンギヤ24におけるギヤ部36の右端部と、が噛合している。また、R側ピニオンギヤ23におけるギヤ部33の右端部がR側サンギヤ21に、L側ピニオンギヤ24におけるギヤ部36の左端部がL側サンギヤ22にそれぞれ噛合している。この場合、R側ピニオンギヤ23における軸部32において、ギヤ部33が存在しない左端部にL側サンギヤ22が通過するようになっており、R側ピニオンギヤ23とL側サンギヤ22との干渉を回避している。同様に、L側ピニオンギヤ24における軸部35において、ギヤ部36が存在しない右端部にR側サンギヤ21が通過するようになっており、L側ピニオンギヤ24とR側サンギヤ21との干渉を回避している。
キャリア25は、R側キャリア部材(第1キャリア部材)41及びL側キャリア部材(第2キャリア部材)42が軸方向に重ね合わされて構成され、これらキャリア部材41,42の内側に上述した各サンギヤ21,22が収容されるとともに、各ピニオンギヤ23,24が回転可能に支持されている。なお、各キャリア部材41,42は、略同一形状をなしているため、以下の説明では、各キャリア部材41,42をまとめて説明する。
そして、各キャリア部材41,42間で軸方向に対向する一対の軸受部51,52間に、上述したピニオンユニット26が各対ごとに収容されている。一対の軸受部51,52には、それぞれ軸方向に貫通する一対の軸受孔55,56が周方向に並んで形成されている。一対の軸受部51,52間において、軸受孔55,56同士は、軸方向に重なる位置に形成されている。そして、R側キャリア部材41の各軸受孔55,56内には、各ピニオンギヤ23,24のピニオンシャフト31,34の軸方向右端部がそれぞれ挿入され、L側キャリア部材42の各軸受孔55,56内には、各ピニオンギヤ23,24におけるピニオンシャフト31,34の軸方向左端部がそれぞれ挿入されている。これにより、各ピニオンギヤ23,24は、キャリア25に対して自転可能に支持されている。
駆動ギヤ14は、キャリア25よりも大径の筒状に形成され、その内側に差動機構13が収容されている。駆動ギヤ14の外周面には、上述したリヤ側電動機5(図1参照)の駆動力をキャリア25に伝達するためのギヤ部71が形成されている。このギヤ部71は、ヘリカルギヤ(はすば歯車)により構成され、図示しない減速機を介してリヤ側電動機5に接続されている。
また、駆動ギヤ14の内周面(内周端部)のうち、隣接する取付片72の間には、取付片72と位相を異にして雌スプライン76が形成されている。これら各雌スプライン76は、歯筋が軸方向に沿って平行に延在するとともに、駆動ギヤ14における軸方向全体に亘って形成されている。また、雌スプライン76は、駆動ギヤ14の内周面のうち隣接する取付片72間において、周方向に沿う両端部を回避した部分に形成されている。
また、本実施形態のスプライン結合部75は、雄スプライン61,62の歯先面が雌スプライン76の歯底面に当接する大径合わせとなっており、これにより駆動ギヤ14とキャリア25との中心合わせを行っている。
本実施形態の駆動装置8においては、右車軸11と左車軸12とが回転差なく同一回転数で回転するときには、R側サンギヤ21とL側サンギヤ22とが同一回転数で回転するので、R側ピニオンギヤ23及びL側ピニオンギヤ24は、キャリア25に対して相対回転(自転)することがない。この場合には、差動機構13及び駆動ギヤ14が、車軸11,12とともに一体で回転することになるので、R側ピニオンギヤ23及びL側ピニオンギヤ24は車軸11,12に対して公転のみ行う。
これにより、車軸11,12から駆動装置8に入力された駆動力を、回転差を生じさせることなく右車軸11及び左車軸12に伝達することができる。
これにより、車軸11,12から駆動装置8に入力された駆動力を、右車軸11と左車軸12との間に回転差を生じさせながら右車軸11と左車軸12に伝達することができる。
この構成によれば、キャリア25と駆動ギヤ14との間で作用する駆動力(せん断力)を、締結部材15に加えてスプライン結合部75により支持することができる。これにより、従来のようにキャリア25と駆動ギヤ14とを締結部材15のみで締結する場合に比べて、締結部材15に作用するせん断力を低減することが可能になる。
また、締結部材15のサイズや本数等を確保する必要がないので、締結部材15の配置スペースを確保する必要がない。そのため、軽量化、及びコンパクト化を図った上で、駆動入力部材とキャリアとを強固に組み付けることができる。
これに対して、本実施形態では、キャリア部材41,42の各雄スプライン61,62が、駆動ギヤ14の雌スプライン76の軸方向両端部でスプライン嵌合しているため、上述した駆動ギヤ14の径方向への倒れ込みを規制できる。これにより、駆動ギヤ14とリヤ側電動機5側の減速機との間等における噛み合いにずれが発生するのを抑制し、ずれによる強度や耐久性低下、音や振動の発生等の悪影響が及ぶのを抑制できる。
この構成によれば、駆動ギヤ14とキャリア25の中心合わせに、別体のノックピンや位置合わせ用の治具等を用いることなく、駆動ギヤ14とキャリア25とを精度良く組み付けることができる。
例えば、上述した実施形態では、本発明の駆動装置8を後輪Wr側に設けた場合について説明したが、これに限らず、前輪Wf側に採用することも可能である。また、車両1についても4WDハイブリッド車両に限らず、適宜選択可能である。
また、上述した実施形態では、締結部材15にボルトを採用した場合について説明したが、これに限らず、リベットやスナップフィット等、適宜変更が可能である。
さらに、上述した実施形態では、スプライン結合部75を大径合わせした場合について説明したが、これに限らず、歯面合わせにしても構わない。
Claims (4)
- 左右に配置された第1駆動軸、及び第2駆動軸と、
前記第1駆動軸、及び前記第2駆動軸間の差動を許容する差動機構と、
前記差動機構に対して外周側に配置され、駆動源からの動力を前記差動機構に入力する駆動入力部材と、
前記差動機構と前記駆動入力部材とを締結する締結部材と、を備え、
前記差動機構は、
前記第1駆動軸に接続された第1サンギヤと、
前記第2駆動軸に接続された第2サンギヤと、
前記第1サンギヤに接続された第1ピニオンギヤと、
前記第2サンギヤ及び前記第1ピニオンギヤに接続された第2ピニオンギヤと、
前記駆動入力部材に締結されるとともに、前記第1ピニオンギヤ及び前記第2ピニオンギヤを自転可能に支持するキャリアと、を有する車両駆動装置であって、
前記キャリアの外周端部、及び前記駆動入力部材の内周端部には、前記キャリアと前記駆動入力部材とをスプライン嵌合させるスプライン結合部が設けられていることを特徴とする車両駆動装置。 - 前記締結部材と前記スプライン結合部とは、周方向において互いに位相を異にして配設されていることを特徴とする請求項1記載の車両駆動装置。
- 前記キャリアは、前記第1ピニオンギヤ及び第2ピニオンギヤを軸方向で挟み込んで支持する第1キャリア部材、第2キャリア部材を備え、
前記スプライン結合部は、
前記駆動入力部材の内周端部に形成された雌スプラインと、
前記第1キャリア部材、及び前記第2キャリア部材の外周端部にそれぞれ形成され、前記雄スプラインにスプライン嵌合された雄スプラインと、を備え、
前記各雄スプラインのうち、一方の前記雄スプラインは、前記駆動入力部材の前記雌スプラインのうち軸方向の一端側に嵌合され、他方の前記雄スプラインは、前記雌スプラインのうち軸方向の他端側に嵌合されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の車両駆動装置。 - 前記スプライン結合部は大径合わせとされ、前記スプライン結合部により前記駆動ギヤと前記キャリアの中心合わせを行うことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の車両駆動装置。
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